电极反应式书写练习
童建军
1、若以熔融K2CO3与CO2为反应的环境，依据反应2CO(g)＋O2(g)==2CO2(g)设计成一个原电池，请写出该原电池的负极反应：_______________________。
【解题指导】
（1）由原电池构成基本原理确定电极反应物：原电池负极还原剂放电，发生氧化反应，由方程式可知，还原剂CO在负极放电，氧化剂O2在正极放电。
（2）由介质确定电极反应生成物：电解质为熔融K2CO3，放电过程中移动的离子为K+和CO32—，由此可确定负极反应式为：CO－2e－＋CO2－3===2CO2，正极反应式为：O2＋4 e－＋2CO2===2 CO2－3。
2、人工光合作用能够借助太阳能使CO2和H2O制备有机物。
如图是人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，在催化剂a表面的电极反应是；催化剂b表面的电极反应
是。
【解题指导】
（1）由原电池的离子迁移方向定电极反应物：在原电池中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动、电子由负极向正极移动。
由图电子或H+移动方向可知，a为负极，b为正极。
（2）由题设信息确定电极反应生成物：由CO2→HCOOH可知，C元素化合价由+4降低到+2，CO2做氧化剂在正极放电，那么H2O应该在负极失去电子发生氧化反应生成氧气。
由题
给图示可知这是一个酸性电池，电荷守恒及原子个数守恒应该由H+和H2O维持。
由此可确定负极反应式为：2H2O-4e—=O2↑+4H+，正极反应式为：CO2＋2H＋＋2e－=HCOOH。
3、镁－过氧化氢酸性燃料电池的正极反应式为；镁－次氯酸盐燃料电池工作原理如图所示。
电池的总反应式为。
【解题指导】
（1）由物质本性定原电池电极反应物：由物质本性可知Mg为还原剂，做负极，氧化氢和次氯酸盐分别在正极放电生成水和氯离子。
（2）由介质及共存关系定电极反应生成物：镁－过氧化氢酸性燃料电池是酸性介质，Mg放电生成Mg2+，镁－次氯酸盐燃料电池是碱性介质，在碱性条件下Mg2+与OH—反应生成Mg(OH)2沉淀。
由此可确定负极反应式分别为：Mg—2e－= Mg2+，Mg—2e－＋2OH-= Mg(OH)2↓，正极反应式分别为：H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O，ClO－＋H2O+2e－=2OH-＋Cl－，总反应分别为：Mg +H2O2＋2H＋== Mg2++2H2O，Mg＋ClO－＋H2O===Mg(OH)2↓＋Cl－。
4、（1）查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理，在酸性环境中，理论上乙醇可被完全氧化为CO2，但实际上乙醇被氧化为乙醛或乙酸。
当乙醇被氧化为乙醛时的正极电极方程式为，当乙醇被氧化为乙酸时的负极电极方程式为。
（2）一种燃料电池，一极通乙烯，一极通空气，电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，熔融状态下能传导O2—，其负极电极反应方程式为。
（3）肼（N2H4）是火箭的一种液体燃料，已知肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。
肼—空气燃料电池放电时：正极电极反应式
是，
负极的电极反应式是。
（4）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HClNH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池。
试写出该电池的正极反应式_____________。
【解题指导】
（1）由“燃料+助燃剂”定燃料电池电极反应物：燃料乙醇、乙烯、N2H4、H2分别为负极，在负极发生氧化反应放电，助燃剂氧气和氮气分别为正极，在正极发生还原反应。
（2）由介质或传导离子及共存关系定电极反应生成物：（1）为酸性条件，其负极反应式分别为：CH3CH2OH－2e- = CH3CHO＋2H+、CH3CH2OH－4e-＋H2O = CH3COOH＋4H+，正极反应式都为：O2＋4e－＋4H+===2H2O；（2）中熔融状态下能传导O2—，正极反应式为：O2＋4e－=2O2—，负极反应式为：C2H4-12e-+6O2- =2CO2+2H2O；（3）中是碱性介质，则正极反应式为
O2+2H2O+4e=4OH-，负极反应式为：N2H4-4e+4OH-=N2↑+4H2O；（4）为酸性介质，N2在正极放电只能生成NH4+。
则正极反应式为：N2+6e—+8H+=2NH4+，—，负极反应式为：H2-2e- =2H+。
设计如图装置完成H2还原NO的实验[高质子导电性的SCY陶瓷(能传
5、利用电解原理
．．．．
递H+)为介质，金属钯薄膜做电极]。
钯电极A的电极反应式为______________________。
【解题指导】
（1）由电解池离子迁移方向定电极类型：在电解池中，阳离子移向与电源负极相连的阴极，阴离子移向与电源正极相连的阳极，由图中H+移动箭头可知，A为阴极，B为阳极。
（2）由图示信息定电极生成物：由图可知H2在阳极放电生成H+，NO在酸性条件下在阴极放电生成N2和H2O。
则阳极反应式为：H2-2e- =2H+，阴极反应式为：2NO+4H++4e—=N2↑+2H2O。
6、将KI和KIO3混合液电解，可将I—转化为IO3—，装置如图。
电解前，将KI
和KIO3混合液加入阳极区；将KOH溶液加入阴极区。
电解槽用水冷却。
电解时，阳极上的电极反应
_______；阴极上得到的气体产物为_______。
【解题指导】
（1）由图示信息定电极生成物：由题意I—转化为IO3—为氧化反应，所以图中左池为KI和KIO3混合液，右池为KOH溶液。
（2）由介质确定电极反应物：由题给信息电解过程是碱性介质，则阳极反应式为：I—-6e－＋6OH—=IO3—＋3H2O，阴极反应式为：2 H2O-2e- =2OH-+ H2↑。
7、利用电解法在铝片表面形成氧化膜的原理是：以铝件与另一种材料为电极，在特定溶液中进行电解，通电后在铝件与电解质溶液的接触面上逐渐形成一层氢氧化铝薄膜，薄膜的某些部位存在着小孔，电流从小孔中通过并产生热量使氢氧化铝分解，从而使铝件表面形成一层较厚的氧化膜。
某校课外兴趣小组的同学根据上述原理，以铝件_____(放在“X”或“Y”极)和铁棒为电极，以一定浓度的碳酸氢钠溶液为电解质溶液进行如图实验，铝件表面形成氢氧化铝的电极反应式是。
【解题指导】
（1）由电解池电子流向定电极类型：由图中电子移动方向可知Y为阴极，X为阳极。
（2）由信息定电极生成物：由题意铝件与电解质溶液的接触面上逐渐形成一层氢氧化铝薄膜的过程是氧化反应，所以Al做阳极，Fe做阴极。
则阳极反应式为：Al-3e－＋3HCO－3 =Al(OH)3↓＋3CO2↑，阴极反应式为：2 H2O-2e- =2OH-+ H2↑。
8、根据2CrO42－＋2H+ Cr2O72－＋H2O设计图示装置（均为惰性电极）电解Na2CrO4
溶液制取Na2Cr2O7，图中右侧电极连接电源的极，其电极反应式为。
【解题指导】
（1）由信息反应确定电极反应物：由平衡方程式2CrO42－＋2H+ Cr2O72－＋H2O可知电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，右池必须云集大量H+使平衡向右移动，所以右池为阳极池，左池为阴极池。
（2）由传导离子确定电极反应生成物：由图中稀NaOH变为浓NaOH，可知Na+向阳离子放电的阴极移动，则阳极反应式为：2H2O-4e－＝O2↑＋4H+，阴极反应式为：2 H2O-2e- =2OH-+ H2↑。
9、一种碳纳米管能够吸附氢气，用这种材料制备的二次电池原理如图所示，则放电时负极反应：，放电时正极反应：，充电时阳极反应：，充电时阴极反应：。